Erster Schritt: Non-Standalone-5G

Als im vergangenen Jahr die ersten 5G-Netze in Betrieb genommen wurden, war dies der Beginn einer großen Veränderung in der Mobilfunktechnologie. Diese Netzwerke, sogenannte Non-Standalone 5G-Netze, geben einen ersten Einblick in eine schnelle 5G-Zukunft.
Non-Standalone 5G-Netze nutzen zwei verschiedene Funkfrequenzbereiche mit höheren Bandbreiten zur gleichen Zeit. So können mehr Daten (wie z.B. ein Film oder eine TV-Sendung) schneller an das Gerät übertragen werden als über ein 4G-LTE-Netzwerk.

Der erste Frequenzbereich überschneidet sich teilweise mit 4G-LTE und wird als Sub-6 GHz bezeichnet. Der zweite, höhere Frequenzbereich wird als mmWave bezeichnet. Während mmWave das Potenzial blitzschneller Geschwindigkeiten bietet¹, haben Frequenzen unterhalb von 6 GHz, Sub-6 GHz in der Regel eine höhere Reichweite und können feststehende Objekte, wie zum Beispiel Gebäude besser durchdringen. Folglich müssen Mobilfunkbetreiber die angebotenen Frequenzbereiche ausbalancieren, um Nutzern die Vorteile beider Frequenzen bieten zu können.
Non-Standalone 5G ist entscheidend für die frühe Einführung von 5G – stellt aber nur den ersten Schritt einer umfangreichen Entwicklung dar.

Zweiter Schritt: Dynamic Spectrum Sharing

Unter Einbeziehung bestehender 4G-Infrastrukturen kann der Ansatz des Dynamic Spectrum Sharing die 5G-Abdeckung schnell und umfassend vorantreiben. Vor allem schafft diese dynamische Nutzung des Frequenzspektrums die notwendige Grundlage für die Einführung von Standalone 5G-Netzen (siehe nächster Abschnitt) indem sie sicherstellt, dass eine breite 5G-Abdeckung vorhanden ist.

Als die Netze von 2G über 3G zu 4G übergingen und mehr Frequenzen zum mobilen Ökosystem hinzukamen, stießen die Betreiber auf ein Problem: Sie mussten warten, bis genügend Nutzer aufgerüstet haben, bevor sie alte Frequenzbänder für die Technologie der nächsten Generation überarbeiten und neu vergeben konnten.

Die dynamische Frequenzaufteilung löst dieses Problem durch den Einsatz von Algorithmen, die es den Netzbetreibern ermöglichen, Frequenzen zwischen 4G-LTE- und 5G-Geräten aufzuteilen. So wird die Verteilung kontinuierlich optimiert, je mehr Kunden von 4G-LTE zu 5G wechseln², wodurch Dynamic Spectrum Sharing den Übergang zu Standalone 5G erleichtert.

Dritter Schritt: Standalone 5G

Im Gegensatz zu dem Vorgänger Non-Standalone-5G nutzt Standalone 5G die bestehende 4G-LTE-Infrastruktur nicht mehr. Standalone 5G-Netze bedürfen stattdessen einer neuen Architektur, um die gewünschten Geschwindigkeiten zu ermöglichen.

Die neue Standalone 5G-Architektur ist noch effizienter als die von 4G. Diese Architektur umfasst einen neuen 5G-Core als Herzstück des Netzwerks. Sie wird durch die Nutzung von mmWave sowie von niedrigen und mittleren Frequenzen, die Datendurchsatzleistung des Netzwerks verbessern. Darüber hinaus haben die Verbesserungen des Netzwerks das Potential, neue Produkte und Erlebnisse wie 4K-Livestreams oder autonome Fahrzeuge zu ermöglichen.

Standalone 5G verbessert auch die Bandbreite des Netzwerks. So können voraussichtlich Daten von und an bis zu eine Million Geräte pro Quadratkilometer versendet werden. Zum Vergleich: Bei 4G-Netzen sind es nur bis zu 100.000 Geräte pro Quadratkilometer³.

Die nächsten Schritte zu neuen mobilen Anwendungen

Die neue Galaxy S20-Serie von Samsung stellt für das Unternehmen den nächsten großen Schritt in der Entwicklung der 5G-Technologie dar. Alle drei Smartphones der S20-Serie sind mit Standalone 5G kompatibel. Ob Augmented Reality oder Cloud-Gaming, beeindruckende 5G-Erlebnisse erfordern aktuelle 5G-Technologie – und die ist mit der Samsung Galaxy S20-Serie jetzt zu haben.

Samsung hat sich darauf konzentriert, 5G-fähige Produkte schnell auf den Markt zu bringen, sodass Kunden schnellstmöglich von der hohen Geschwindigkeit bei Downloads und Uploads sowie den niedrigen Latenzzeiten profitieren können. Aus diesem Grund ist die Galaxy S20-Serie mit einer Vielzahl von Mobilfunkfrequenzen kompatibel, sodass 5G überall dort genutzt werden kann, wo es bereits verfügbar ist.

Im Zuge der Weiterentwicklung der 5G-Netze wird sich auch das 5G-Portfolio von Samsung erweitern. Kunden können sich zum Beispiels auf Innovationen, wie eine Ein-Chip-Lösung oder globales 5G-Roaming freuen.

¹ Hardwareanforderungen für 5G variieren von Land zu Land. In Deutschland wird mmWave aktuell nicht unterstützt, da dieser Frequenzbereich für 5G nicht von Netzbetreibern angeboten wird.
² Die Umsetzung der dynamischen Frequenzaufteilung variiert je nach Region und Träger. Weitere Informationen erhalten Sie bei Ihrem Mobilfunkanbieter.
³ Die tatsächliche Leistung variiert je nach Region und Netzwerkbedingungen.

Podiumsdiskussion zu 5G unter anderem mit Digitalpolitiker Yannick Haan (3 v.l.) und Jungunternehmer Charles Bahr (l.).

„5G wird unser aller Leben prägen, doch noch ist in der breiten Bevölkerung wenig Verständnis für die Technologie vorhanden. Eine Gestaltung einer Zukunft unter 5G sollte jedoch durch eine breite gesellschaftliche Mitwirkung erfolgen. Neben dem voranschreitenden Netzausbau ist es wichtig, dass wir uns alle mit dem technologischen Wandel und dessen Potential beschäftigen. Mit Programmen wie „Solve for Tomorrow“ wollen wir anstoßen, dass sich kluge Köpfe aus allen Fachrichtungen vernetzen und mit der Technologie wert- und sinnstiftend beschäftigen“, so Steffen Ganders, Director Corporate Affairs, Samsung Electronics GmbH.

Aus ursprünglich 63 Einreichungen von 172 Studierenden hatten sich zehn Teams im vergangenen Jahr für ein Mentoring durch Experten qualifiziert, um ihre Ideen weiter mit Leben zu füllen. Nach einer intensiven Ausarbeitungszeit präsentierten die Finalisten ihre 5G-Ideen am Freitagabend in professionellen Pitches auf großer Bühne im Amplifier Berlin. Drei Ideen haben sich für die so genannte „Impact-Phase“ von „Solve for Tomorrow“ qualifiziert, in der die Teams über mindestens sechs Monate weiter von Samsung und einem Expertenteam begleitet werden.

Die Finalisten der Initiative „Solve for Tomorrow. 5G for Society“.

Das größte Potenzial sah die Expertenjury in diesen drei Ideen:

FirstActKit

Das Team FirstActKit der CODE Universität Berlin will eine App entwickeln, die Ersthelfer am Unfallort in Notsituationen unterstützt. Die App soll Informationen live via 5G an Ärzte oder Sanitäter übertragen, damit diese in Echtzeit die Situation analysieren und Empfehlungen aussprechen können. AR- und 3D-Modelle sollen dabei sicherstellen, dass die Anweisungen so klar und verständlich wie möglich sind.

Können in den kommenden sechs Monaten ihr Konzept mit Unterstützung von Samsung weiter ausarbeiten: FirstActKit.

Heartucate

Das Team von Heartucate will eine Lernanwendung entwickeln, die Bildung ins Zeitalter von Augmented Reality und 5G führt. Im Rahmen von Workshops will das Team der Universität Freiburg und der Universität Cottbus-Senftenberg in Bildungseinrichtungen mit ihren Szenarien spannende Geschichten erzählen und Kinder spielerisch soziale und emotionale Kompetenzen vermitteln.

Zehn Teams präsentierten am 31. Januar ihre Ideen für 5G-Anwendungen in Berlin.

hyperSpecs

Mit hyperSpecs will das Team der Universität Leipzig und der Universität Potsdam eine Kamera entwickeln, die gefährliche Gase und toxische Lecks in der industriellen Infrastruktur visualisiert. Dazu verwenden sie das Sicherheitskamerasystem „CCTV“ und fügen die Fähigkeit zur selektiven spektralen Bildgebung, IoT-Fähigkeit und Echtzeit-KI-Inferenzierung hinzu. Mittels 5G sollen sich die Kameras austauschen, um eine genaue Lokalisierung zu ermöglichen und Fehlalarme zu eliminieren.

Zukunftsdebatte zur innovativen Kraft von 5G mit Politik, Wirtschaft und Wissenschaft

Dass es Handlungsbedarf bei der Förderung digitaler Innovationen aus Deutschland gibt, bestätigt der kürzlich veröffentlichte Digitalreport 2020. Wie innovative Impulse zu Zukunftstechnologien aus Gesellschaft und Wissenschaft stimuliert im Sinne der Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands werden können, reflektierten Digitalpolitiker Yannick Haan, Anne Kjær Bathel, das 5G Lab Germany in Person von Dr. Rico Radeke, Jungunternehmer Charles Bahr und Steffen Ganders.

Jungunternehmer Charles Bahr und Steffen Ganders von Samsung (v.l.).

Für diejenigen, die bei der Auswahl eines Smartphones Wert auf das Preis-Leistungs-Verhältnis legen, ist ein Gerät der Galaxy A-Serie eine gute Wahl. Insbesondere das Galaxy A90 5G, das erste Modell der A-Serie mit 5G-Konnektivität, bietet Funktionen, die mit denen der Flaggschiffmodelle vergleichbar sind, und das zu einem attraktiven Preis.

#1 5G: Geschwindigkeit auf hohem Niveau

Schnelle Downloads auf Knopfdruck

Die Besonderheit des Galaxy A90 5G ist die 5G-Kompatibilität. Hier ist dem Nutzererlebnis, mit Hilfe der 5G-Highspeed-Datenübertragung, vom Herunterladen von Musik, über das Streamen von Filmen, bis hin zum Spielen von leistungsstarken Videogames, keine Grenzen mehr gesetzt. So können Nutzer Medieninhalte schnell und bequem genießen, indem sie beispielsweise hochauflösende Filme im Handumdrehen herunterladen und, dank der schnellen Konnektivität von 5G, in AR- und VR-Anwendungen eintauchen.

Das 5G-Netzwerk hat den zusätzlichen Vorteil, dass es niedrige Latenzzeiten bietet, die es den Nutzern ermöglichen, Inhalte nahtlos und ohne Verzögerung zu genießen. Das bedeutet, dass selbst bei Spielen mit ständiger Charakterinteraktion die Benutzer ein flüssiges Gameplay genießen, ohne sich um Latenzprobleme oder Verbindungsabbrüche zu kümmern. Ebenso können Nutzer Spiele über den Streaming-Service „Hatch“, der direkten Zugriff auf den Cloud-Gaming-Server ermöglicht, spielen.

#2 Leistung: Speicher, Benutzerfreundlichkeit und Akku

Das Galaxy A90 5G verfügt über einen 7 nm Octa-Core Prozessor, 6 GB RAM und 128 GB internen Speicher (ca. 105,8 GB frei verfügbar), der um bis zu 512 GB per microSD Speicherkarte erweitert werden kann. Aufgrund seiner Spezifikationen ist das Galaxy A90 5G daher durchaus mit einer Reihe von Flaggschiffmodellen vergleichbar.

Die Kombination aus dem neuen Snapdragon 855 Prozessor und dem KI-basierten Game Booster erhöht zusätzlich die Leistung des Galaxy A90 5G. Der Game Booster verbessert das Gameplay, indem er das aus den Benutzergewohnheiten gewonnene Wissen anwendet, um den Batterieverbrauch, die Leistung und Temperatur des Geräts auszugleichen. Zusätzlich kann der Nutzer über den Game Launcher während des Spiels jederzeit den Status seines Geräts überprüfen. Diese Benutzeroberfläche zeigt an, wie viele Stunden Spielzeit ein Nutzer entsprechend der Akkulaufzeit hat und ermöglicht es ihm, die Laufzeit durch Temperaturkontrolle und Speicherüberwachung zu verlängern.

Das Galaxy A90 5G bietet nicht nur eine zuverlässige und intelligente Leistung, sondern auch eine lange Lebensdauer des Akkus. Das Galaxy A90 5G verfügt über einen leistungsstarken 4.500 mAh Akku¹, mit dem Nutzer den ganzen Tag über Inhalte erstellen und genießen können. Darüber hinaus ist ein 25W Schnelladegerät enthalten, welches die Ladezeiten deutlich reduziert.

#3 Kamera: Zeit für eine professionelle Kamera

Dank der fortschrittlichen Triple-Hauptkamera auf der Rückseite bietet das Galaxy A90 5G verschiedene Möglichkeiten, wie Nutzer ihre Erlebnisse dokumentieren können. Die Hauptkamera mit 48 Megapixel Weitwinkelobjektiv und das 123-Grad Ultra-Weitwinkelobjektiv ermöglichen die Aufnahme klarer, hochwertiger Bilder aus einem umfassenden Blickwinkel. Zusätzlich verfügt das A90 5G über einen Nachtmodus sowie eine Tiefenkamera, mit der die Tiefenschärfe angepasst werden kann, wodurch natürlichere Live-Fokus-Fotos und -Videos (Bokeh) entstehen.

Mit der Taste oben rechts können Aufnahmen des aktuellen Bildschirms gemacht werden, die auch das Gesicht und die Stimme des Nutzers zeigen

Das Galaxy A90 5G verfügt über eine weitere Besonderheit: Mit dem Bildschirmrecorder können Nutzer ihre Selfie-Kamera verwenden, um ihr Gesicht und ihre Stimme in Videos von Bildschirmaufnahmen zu zeigen. Diese Funktion kann in allen möglichen Situationen nützlich sein, zum Beispiel bei Tutorials oder Let’s Play-Videos. Das Galaxy A90 5G ermöglicht auch AR-Zeichnungen, wodurch dynamische Bilder auf Videos gezeichnet werden können, sodass die Umgebung und Bilder wie ein Skizzenbuch verwendet wird.

#4 Design: Blickfang im trendigen Schachbrettmuster

Das Design auf der Rückseite des Galaxy A90 5G ändert die Farbe je nach dem in welchem Winkel es gehalten wird

Das Galaxy A90 5G fällt zusätzlich durch sein Design auf – ein einzigartiges geometrisches Muster auf der Rückseite. So wird der Rückseite des Smartphones ein eleganter Look verliehen, indem sie, je nach Lichteinfall und Winkel in unterschiedlichen farbigen Feldern und Rechtecken erscheint. Das Gerät ist in zwei klassischen Farben erhältlich – schwarz und weiß.

Neben dem Design aus schlanken, glatten Rundungen, ist das Galaxy A90 5G so konzipiert, dass es trotz seiner Abmessungen von 164,8 x 76,4 x 8,4 mm angenehm in einer Hand zu halten ist.

Damit Nutzer ihre gewohnte Handhaltung und Bedienungsgewohnheit nicht ändern müssen, sind die Tasten für die Lautstärkereglung, Bixby und das Ein- und Ausschalten auf der rechten Seite des Smartphones angeordnet. Mit einer Bildschirmdiagonale von 6,7 Zoll² und einer Auflösung von 2.400 x 1.080 ist das Infinity-U Full HD+ Display des Geräts der größte der A-Serie und sichert eine verbesserte Darstellung der Inhalte.

¹ Die mAh-Angaben beziehen sich auf den typischen Wert der Akkukapazität, der unter Laborbedingungen ermittelt wurde. Die nach der einschlägigen Norm IEC 6196 ermittelte (Mindest-)Kapazität beläuft sich auf einen geringeren Wert. Die tatsächliche Akkulaufzeit kann je nach Netzwerkumgebung, Nutzerverhalten und anderen Faktoren variieren.
² Gemessen im vollen Rechteck und ohne Berücksichtigung der abgerundeten Ecken. Der tatsächlich nutzbare Bildschirmbereich ist weiter durch den Bereich der Frontkamera verringert.

Während ein Rennwagen mit rund 210 km/h über die Strecke raste, bestätigten Tests die stabile Leistung von Live-Downloads, Uploads und Handovers zwischen 5G-Zellstandorten entlang der Strecke. Die Download-Geschwindigkeiten erreichten bis zu 1 Gbit/s und zeigten die Möglichkeit für Multi-Gigabit-Downloads mithilfe eines 5G-Gerät im Inneren eines Rennwagens bei einer Bandbreite von 200 MHz im 28GHz-Spektrum auf.

Die hohen Geschwindigkeiten, die direkte Kommunikation und die nahtlosen Verbindungen von 5G ermöglichen eine effektivere und sicherere Übertragung von Videos in und aus Autos mit einer Geschwindigkeit von bis zu 200-370 km/h. Samsung und SK Telecom konnten die Live-Video-Streaming-Funktion nutzen, um mehrere Perspektiven des Rennens in Echtzeit über die Live-Übertragungslösung von SK Telecom, den T Live Caster 5G, zu übertragen.
Der Test zeigte, dass die mmWave-Technologie das volle Potenzial von 5G ausschöpfen kann, um innovative Anwendungsbeispiele und Geschäftsmodelle wie beispielsweise neue Unterhaltungserlebnisse bei Motorsportveranstaltungen zu ermöglichen. So können beispielsweise Kameras, die in die Cockpits der Fahrzeuge eingebaut sind, Echtzeit-Videodaten von jedem Fahrzeug über 5G-Funkverbindungen streamen, sodass die Zuschauer aus Sicht des Fahrers lebendige Szenen des Rennens genießen können. Durch VR-, AR- und 360-Grad-Videostreams können Rennsportfans das immersive Erlebnis genießen, sich wie in einem echten fahrenden Auto zu fühlen.

Im September 2017 konnte Samsung in Korea (Link) die weltweit erste 5G-Übertragung bei 190 km/h und 1 Gbps Download-Geschwindigkeit in einem Fahrzeug bei 205 km/h realisieren. Basierend auf diesen Erfolgen hat Samsung durch eine Reihe von Anwendungsszenarien in Partnerschaft mit Mobilfunkanbietern die Weiterentwicklung von 5G weiter vorangetrieben.